一种基于单触点软体视觉的触滑觉集成式传感器制造技术

本发明专利技术是一种基于单触点软体视觉的触滑觉集成式传感器。该传感器包含了传感器壳体单元、传感器观察面板、接触软体、图像采集单元、光源单元、图像数字处理单元。其中，在传感器壳体的顶部装配有图像采集单元和光源单元；传感器壳体中空，作为光传播和信息采集的路径；传感器底部装配有观察面板；在观察面板底部装有接触软体；接触软体表面有规则纹理；传感器顶部光源通过传感器内部腔体和底部开孔照亮面板及接触物表面；图像采集单元透过传感器内部腔体采集到观察面板上的视觉信息；图像数字处理单元对图像采集单元所拍摄的画面处理，该触觉和滑觉集成式传感器避免了在同时实现触觉和滑觉检测时需要使用多套传感方案的情况，降低了系统复杂度。低了系统复杂度。低了系统复杂度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于单触点软体视觉的触滑觉集成式传感器


[0001]本专利技术涉及一种基于单触点软体视觉的触滑觉集成式传感器，可以直接检测物体的滑动摩擦和静摩擦，应用于机械手抓取动作时的传感信息采集，提高智能机器人的物体软抓取能力，属于智能传感器的设计领域。

技术介绍

[0002]机械手安全地抓取物体的同时需要保证物体不发生相对移动。人类手上的物体滑动时，皮肤所感受到的振动等生物信号产生反馈，以此来控制手部的动作。在机械手臂中，通常采用滑觉传感器、压力传感器来检测这一类触觉信号，借助此类传感器，机器人可在抓取物体的同时判断抓取力量大小是否合适，并在物体产生相对移动的趋势时，相应提高抓取力量，从而保证牢固抓取，又能避免过大的抓取力。
[0003]常规的触觉传感器只能获得较为单一的受力信息，如压电式传感器、压阻式传感器等。这一类传感器难以将滑动摩擦和静摩擦力进行区分，需要复杂的电路及逻辑进行信号处理，且在滑动发生时，无法判断具体的滑动距离。若要同时实现滑觉和触觉检测，则一般需要使用滑觉和触觉两种传感器，使用两个触点以及两套传感系统，而多接触点的传感器复本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于单触点软体视觉的触滑觉集成式传感器，其特征在于，所述传感器包括：传感器壳体单元(13)为不透光的圆柱体，内有中空结构且两端开孔，用于传导光路、遮蔽外部干扰光线；传感器观察面板(14)设于所述传感器壳体单元(13)底部，传感器观察面板(14)中心设有圆形通孔(14
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3)，该圆形通孔(14
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3)外周设有圆形环状阶梯支撑结构(14
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2)，所述圆形环状阶梯支撑结构(14
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2)外周设有环形开孔(14
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1)；接触软体(15)为半圆球状，其开口处嵌于所述传感器观察面板(14)上的圆形环状阶梯支撑结构(14
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2)上；其底部呈半圆球状，与检测物体接触；所述接触软体(15)为无色透明体，表面的规则纹理(17)作为辨识图案，在受力范围内，接触软体(15)发生弹性形变；图像采集单元(11)设于所述传感器壳体单元(13)上端，具有朝向所述传感器壳体单元(13)内部拍摄的摄像头，所述摄像头能够采集传感器观察面板(14)的环形开孔(14
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1)以及接触软体(15)的图像；光源单元(12)设于所述图像采集单元(11)的前端，发出的光线照射到所述带有开孔的传感器观察面板(14)以及接触软体(15)上；图像数字处理单元(16)连接图像采集单元(11)对所采集的图像进行处理，并计算出接触物体的受力情况和滑动距离。2.根据权利要求1所述的基于单触点软体视觉的触滑觉集成式传感器，其特征在于，所述接触软体(15)，表面的规则纹理(17)形状规则；当所述传感器的接触软体(15)受外力作用产生形变时，表面的规则纹理(17)产生相应的形变和相对移动。3.根据权利要求1所述的基于单触点软体视觉的触滑觉集成式传感器，其特征在于，所述图像采集单元(11)，其聚焦平面为接触软体(15)表面；所述图像采集单元(11)拍摄的景深的深度要保证在所述接触软体(15)发生挤压形变时，仍能保持清晰地拍摄接触软体(15)表面的规则纹理(17)，以及被接触物体的表面纹理。4.根据权利要求1所述的基于单触点软体视觉的触滑觉集成式传...

【专利技术属性】
技术研发人员：王激尧，冯坚，房淑华，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：